KANNANOTTO 1(2) OPS-UUDISTUSTARPEESEEN 30.1.2015

Metropolia PL 4000 Bulevardi 31 www.metropolia.fi Ammattikorkeakoulu 00079 Metropolia 00180 Helsinki Puhelin 09 7424 5000 Y-tunnus: 2094551-1

JÄRKEÄ LUKION FYSIIKAN OPETUSSUUNNITELMAAN Allekirjoittanut on kutsuttu jättämään lausuntonsa koskien lukion fysiikan opetussuunnitelman perusteiden uudistustarpeita. Olen taustaltani sähköalan diplomi-insinööri (sähkömagnetiikka ja piiriteoria) ja pätevä toisen asteen matematiikan ja tietotekniikan opettaja. Olen opettanut TKK:lla fysiikkaa ja sähkötekniikkaa 2003-2009 ja Metropoliassa elektroniikkaa ja sähkötekniikkaa 2010-2015. Lisäksi olen opettanut fysiikkaa ja matematiikkaa valmennuskursseilla ja sekä antanut ko. aineiden yksityisopetusta. Uudistusehdotukseni perustuu ensisijaisesti omaan työkokemukseeni, mutta myös Metropolian kollegoilta kerättyyn palautteeseen sekä Facebookin Tieto- ja viestintätekniikka opetuksessa –ryhmässä opettajilta kerättyyn palautteeseen. Kurssien määrän väheneminen Lukion fysiikan opetus ei ole näkökulmastani rikki, joten suuria korjaustoimenpiteitä ei tarvita. Marraskuussa 2014 valtioneuvosto hyväksyi tuntijakouudistuksen, jossa fysiikan kurssien määrä laskee kahdeksasta seitsemään. Koska kurssien määrä vähenee, on asioita joko käsiteltävä pintapuolisemmin tai joitain aihealueita jätettävä pois. Kannatan jälkimmäistä ratkaisua, koska vaikka lukio on yleissivistävä oppilaitos ja asioiden esittely kuuluu yleissivistykseen, on moni fysiikan asia sellainen, että pintapuolinen esittely ruokkii lähinnä harhakäsityksiä, joista pois opetteleminen hidastaa asioiden todellista oppimista sitten korkeakoulussa. Esimerkiksi impedanssikolmioiden piirtely ymmärtämättä mistä on kysymys on täysin tarpeetonta. Uudistusehdotus

• Fysiikan ensimmäisen kurssin tulisi keskittyä fysiikkaan perustuvan maailmankuvan esittelemiseen. On käsittämätöntä että esimerkiksi suhteellisuusteoriaa ei käsitellä lukion fysiikan tunnilla ja suuri osa kuluneen reilun sadan vuoden tutkimustuloksista on niputettu viimeiseen valinnaiseen kurssiin. Nykyisen opetussuunnitelman kurssit 1 ja 8 voitaisiin yhdistää aineen rakenteeseen liittyvän sisällön osalta ja 8-kurssin säteilyä koskevat asiat siirtää sähkömagnetismia käsittelevään kurssiin. Maailmankuvan esittely innostaisi uusia opiskelijoita fysiikan pariin. Erityisesti tyttöjen aliedustus fysiikan opiskelussa (joka on tosin korjaantunut hieman kun lääketieteellisen tiedekunnan valinnat alkoivat perustua fysiikan osaamiseeen) on ongelma: se hukkaa lahjakkuuspotentiaalia ja ruokkii työelämän epätasa-arvoa: fysiikan osaamista vaaditaan monella hyväpalkkaisella alalla.

• Mekaniikan opetuksessa tulisi hyödyntää differentiaalilaskentaa tehokkaammin ja käyttää differentiaalilaskennan termejä merkintöjä ja alusta lähtien.

• Sähköopin kursseista ensimmäinen (6) on mielekäs kokonaisuus ja sisältö on sopivan laaja. Sen sijaan kurssiin numero 7 on tungettu aivan liian paljon teoreettisesti haastavia käsitteitä.

o Kokemukseni mukaan lukion koko fysiikan oppimäärän suorittaneet eivät osaa seuraavia asioita joten ne voisi suosiolla pudottaa pois kurssin sisällöstä:

2(2) 30.1.2015

§ Tehollisen jännitteen ja sähkövirran mittaaminen sekä impedanssin taajuusriippuvuuden määrittäminen.

§ Värähtelypiiri ja antenni. (Sähkömagneettinen viestintä voidaan esitellä periaatetasolla.)

o Sinimuotoisen vaihtojännitteen esittely riittää, kuten myös sen selittäminen, miksi sähkön siirrossa ja jakelussa käytetään vaarallisen suuria jännitteitä.

Matematiikan ja fysiikan synergia Olisi loogista aloittaa fysiikan opiskelu nykyisen maailmankuvan esittelystä, edetä siitä Newtonin mekaniikkaan ja energiaan ja aaltoliikkeeseen, jatkaa paineen ja lämmön käsittelyyn ja siitä sähkömagnetismiin. Newtonin mekaniikan kursseissa on kuitenkin suuri apu differentiaalilaskennasta (jonka Newton kehitti mekaniikkaa varten!), mutta tämä käydään matematiikassa vasta toisena lukiovuonna. Ehdotan, että matematiikan ja fysiikan opetussuunnitelmia kehitetään yhdessä tai vähintään ryhmät tekevät riittävästi yhteistyötä, jotta differentiaalilaskenta saadaan hyötykäyttöön fysiikassa. Fysiikka on lukiolaiselle suurin matematiikan sovelluskohde, joten aineiden synkronointi olisi tärkeää molempien aineiden motivoivuuden kannalta. OPS määrää sisällön, toteutustapa riippuu opettajasta Tieto- ja viestintätekniikan kehitys on tuonut fysiikan opiskeluun uusia mahdollisuuksia, kuten interaktiivisten simulaatioiden käytön. Tämä on kuitenkin enemmän oppimateriaali- ja opettajatason asia kuin OPS-tason asia. Nyky-opsissakin mainitaan tieto- ja viestintätekniikan käyttö. OPS pystyy ohjaamaan lähinnä sisältöjä, ei toteutustapaa. Tiivistelmä

• Fysiikan pakollisessa kurssissa keskityttävä nykyfysiikan maailmankuvan esittelyyn • Differentiaalilaskentaa hyödynnettävä fysiikassa ja kytkettävä se matematiikan oppisisältöihin. • Vaihtosähköpiirien matemaattinen käsittely pitäisi jättää suosiolla pois, kun kurssien määrän

väheneminen pakottaa karsimaan sisältöjä. Lopuksi Olen käytettävissä OPS-uudistustyöryhmän jäseneksi tai erilliseksi asiantuntijajäseneksi sähköoppia koskevien kurssien OPS-sisällön uudistustyöhön. Helsingissä 30.1.2015 Vesa Linja-aho Taustakeskusteluja Oma seinäkeskustelu: https://www.facebook.com/linjaaho/posts/10153008705393058 TVT-ryhmän keskustelu: https://www.facebook.com/groups/237930856866/permalink/10152580441896867/ Metropolian Tuubi-portaali (vaatii salasanan): https://tuubi.metropolia.fi/portal/group/tuubi/keskustelu/-/message_boards/message/3419093